Tutorial mata pelajaran kimia kita kali ini yakni berkenaan dengan topik pembahasan soal-soal rumus empiris dan rumus molekul.
Sebelum kita meloncat lebih jauh terhadap pembahasan soal-soal, apalagi dahulu kita akan uraikan perihal apa yang dimaksud dengan rumus empiris dan juga rumus molekul.
Apa itu Rumus Empiris ?
Rumus empiris yakni rumus kimia yang menyatakan perbandingan terkecil jumlah atom-atom pembentuk senyawa.
Rumus empiris mampu ditentukan dengan menghitung mol komponen penyusun zat dengan menggunakan massa molar.
Untuk menentukan rumus empiris suatu senyawa yang terdiri dari dua komponen digunakan rumus sebagai berikut :
:
Atau rumus di atas dapat juga diekspresikan dalam persamaan :
:
Dimana :
- nA adalah jumlah mol bagian A
- nA yakni jumlah mol komponen B
- mA yakni massa bagian A
- ArA adalah massa atom relatif komponen A
- ArB adalah massa atom relatif bagian B
Jika seandainya terdapat tiga komponen yang membentuk suatu senyawa, maka kita mesti membandingkan ketiga-tiga bagian tersebut untuk menerima rumus empirisnya. Dengan demikian rumus empirisnya dapat kita tulis secara matematis :
:
:
Dimana :
- nA yakni jumlah mol komponen A
- nA ialah jumlah mol unsur B
- nC yaitu jumlah mol unsur C
- mA adalah massa komponen A
- mB adalah massa bagian B
- mC yaitu massa komponen C
- ArA ialah massa atom relatif unsur A
- ArB ialah massa atom relatif bagian B
- ArC ialah massa atom relatif bagian C
Contoh Soal
Suatu sampel senyawa mengandung 27 gram unsur aluminium dan 24 gram komponen oksigen. Tentukanlah rumus empirisnya jikalau Ar Al = 27 dan O = 16 ?
Jawab
:
nAl : nO =
:
nAl : nO = 1 : 1,5
nAl : nO = 2 : 3
Makara, rumus empiris sampel senyawa tersebut adalah Al2O3 .
Apa itu Rumus Molekul ?
Rumus molekul dapat diputuskan jika rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr ) zat dikenali. Pada dasarnya rumus molekul merupakan kelipatan-kelipatan dari rumus empirisnya. Untuk memilih rumus molekul maka:
dengan n = bilangan lingkaran
Nilai n mampu diputuskan kalau rumus empiris dan massa molekul relatif (Mr ) zat dikenali.
Contoh Soal
Terdapat suatu senyawa hidrokarbon yang mengandung 48 gram C dan 8 gram H (Ar C = 12, Ar H = 1). Carilah rumus molekul senyawa tersebut bila dikenali massa molekul relatifnya yakni 28 ?
Jawab
nC : nH =
:
nC : nH =
:
nC : nH = 4 : 8
nC : nH = 1 : 2
Kaprikornus, rumus empiris senyawa tersebut ialah CH2.
Dari rumus empiris senyawa CH2 dapat dicari Mr-nya dimana :
Mr CH2 = (1 x Ar C) + 2 (x Ar H)
Mr CH2 = (1 x 12) + (2 x 1) = 14
Rumus molekul mampu ditentukan dengan rumus :
Mr rumus molekul = n × (Mr rumus empiris)
28 = n x 14
n =
= 2
Jadi rumus molekul senyawa tersebut adalah (CH2)2 = C2H4
Latihan Soal Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Soal No.1
Sejumlah sampel zat mengandung 11,2 gram Fe dan 4,8 gram O (Ar Fe = 56 dan O = 16). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut ?
Pembahasan
:
nFe : nO =
:
nFe : nO = 0,2 : 0,3
nFe : nO = 2 : 3
Jadi, rumus empiris senyawa tersebut yakni Fe2O3
Soal No.2
Suatu senyawa hidrokarbon memiliki komposisi zat 80% komponen karbon dan 20% komponen hidrogen. Tentukan rumus empirisnya kalau Ar C = 12 dan Ar H = 1.
Pembahasan
80% bagian karbon = 80% x 100 = 80 gram
20% bagian hidrogen = 20% x 100 = 20 gram
Langkah selanjutnya baru kita cari perbandingan mol karbon dan mol hidrogen dengan rumus :
nC : nH =
:
nC : nH =
:
nC : nH =
: 20
nC : nH = 1 : 3
Makara, Rumus empiris senyawa hidrokarbon tersebut ialah CH3.
Soal No.3
Suatu senyawa mengandugn 64,8 g natrium, 45,2 g sulfur dan 90 g oksigen. Jika dikenali Ar N = 23, Ar S = 32, dan Ar O = 16. Maka pastikan rumus empiris senyawa tersebut ?
Pembahasan
nNa : nS : nO =
:
:
nNa : nS : nO =
:
:
nNa : nS : nO = 2,8 : 1,4 : 5,6
nNa : nS : nO = 2 : 1 : 4
Jadi rumus empiris senyawa tersebut yakni Na2SO4.
Soal No.4
Suatu senyawa dengan rumus empiris CH (Ar C = 12 dan H = 1) mempunyai Mr = 26. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut!
Pembahasan
Mr dari rumus empiris CH = (1 x Ar C) + (1 x Ar H)
Mr dari rumus empiris CH = 12 + 1 = 13
Rumus molekul mampu ditentukan dengan rumus :
Mr rumus molekul = n × (Mr rumus empiris)
26 = n x 13
n =
= 2
Jadi, rumus molekul senyawa tersebut ialah (CH)2 = C2H2
Soal No.5
Suatu senyawa (Mr = 46 g/mol) mengandung massa senyawa (g) 52,14% C; 13,03% H; dan 34,75% O. Tentukan rumus molekul senyawa tersebut jikalau diketahui Ar H = 1, C = 12, dan O = 16.
Pembahasan
:
:
nC : nH : nO =
:
:
nC : nH : nO = 4,34 : 13,03 : 2,17
nC : nH : nO = 2 : 6 : 1
Rumus empiris senyawa tersebut yaitu C2H6O.
Dari rumus empiris senyawa C2H6O dapat dicari Mr-nya dimana :
Mr C2H6O = (2 x Ar C) + (6 x Ar H) + (1 x Ar O)
Mr C2H6O = (2 × 12) + (6 × 1) + (1 × 16)
Mr C2H6O = 24 + 6 +16
Mr C2H6O = 46
Rumus molekul dapat diputuskan dengan rumus : Mr rumus molekul = n × (Mr rumus empiris) 46 = n x 46
n =
= 1
Rumus molekul senyawanya yakni C2H6O. Jika kita amati rumus molekul sama dengan rumus empirisnya, hal ini dikarenakan nilai “n” yaitu 1.
